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桥面防水

添加时间:2017-03-20

桥面防水

桥面防水工程设计相关问题解读

  1.桥面防水系统的设计分析

  桥面防水系统的设计是设计防水系统的第一个考虑的问题,桥面防水就是设法将水与混凝土分开,使水不能渗入混凝土本体,最重要的是不能进入裂缝中去。系统包括以下几方面:

  1.1铺装结构设计。在国外,桥面防水设计主要采取经验法,也就是由交通部桥面防水课题组提出,以层间抗剪强度为验算指标的桥面防水结构设计方法。该法分为三步:

  (1)铺装层层间剪应力计算。

  (2)不同防水材料进行的室内直剪试验,并经计算得出相应的层间容许抗剪强度。

  (3)剪应力验算要求计算的剪应力不大于相应的容许剪应力。

  1.2设计要点。在防水系统设计中首先考虑的因素是确保水可以通过桥面横坡和纵坡以及其他排水设施迅速排除,因此,在桥面防水设计中必须贯彻防水和排水相结合的原则。桥面应增加渗流排水设施,渗流排水设施的目的是排掉防水膜之上的积水。在美国常用的一种排水设施为阀式排水,在欧洲一些地区也采用一种类似的排水设施,并通过排气层排除水蒸汽。为保证防水层与桥面有足够的粘结力,美国不设置类似的排气层。为排除防水层之上的渗入水,上海等地在护栏和伸缩缝处设计了纵、横向渗水花管。防水膜由于自身的的特性,一般容易在其周围边界发生渗漏,所以应专门对不同类型防水膜的边界做出规定,如自双层涂膜、粘卷材或合成橡胶改性涂膜等,其作用在于阻止水从边界渗入防水膜之下,也可以用专门的暗槽作为防水膜的边界,此方法可以减少了水从边界渗入防水层之下的可能。如果采用卷材防水层时,护栏与桥面的拐角处做成直径为100mm的圆弧,防止防水层在此处粘接不牢或产生空鼓现象。因为表面分子张力的作用,拐角处的涂膜一般较厚,因此采用涂膜防水层时不需特殊处理。为解决施工质量差造成边界渗水,也能在护墙或护拦施工前在桥面全幅铺设防水层,这种做法在德国得到了广泛应用。

  1.3混凝土本身的特性。因为混凝土经常接触水,所以都要设计为防水混凝土,这样可以保证本身的防腐蚀和密实性的性能。特别是在桥面和下部结构水位浮动的位置。一般可以在混凝土中加入粉煤灰或超细粉等,这样可以减少水泥带入的碱量,也可以加太钢纤维深丙烯纤维,可以对膨胀、开裂起到阻裂作用,并具有很好的阻止渗透的能力,达到自防水的基本要求。在铺设中桥面水泥混凝土的平均厚度不能小于10cm,最薄处厚度不能小于8cm,而且混凝土本身的配比设计和浇筑质量是最重要的。桥面钢筋网钢筋直径不宜小于10mm,间距不能大于150mm。以前很多桥梁不到十年甚至两三年就破坏,施工质量存在缺陷和设计桥面铺装的不合理是主要原因之一。

  1.4伸缩缝的防水。根据经验,以前修建的桥,伸缩缝下面的梁端和帽梁受水损害是最严重。因为伸缩缝的形式及安装质量问题,该部位最容易造成毁坏。除了毛勒缝、仿毛勒缝之外,伸缩量小于5cm的小变位伸缩缝,采用聚合物改性沥青弹塑体填充式伸缩缝,就能成功地解决伸缩缝漏水的问题。

  1.5桥面雨水孔与水落管的常见问题。主要表现在:收水口高出水泥混凝土表面,而且周围混凝土不密实,造成管周围漏水;收水口小,不能及时将水泄走;收水口标高高于周围标高,造成积水;出水管过短,发生尿檐现象。桥面雨水孔与水落管的设置是非常严格的,但是无论设计还是施工,都容易被忽略,从而导致收水口周围以及边梁外侧混凝土的破坏。

  (六)梁端和帽梁的防水梁端和帽梁的漏水

  主要是由于伸缩缝很难保证完全不漏水,而伸缩缝的漏水对梁端和帽梁的损害又非常严重,所以对梁端和帽梁顶部也要进行防水处理。

  2.新规程下城市桥梁桥面防水工程的设计施工要点分析

  2.1防水卷材和涂料的选择与运用。柔性防水涂层技术只能用于桥面铺装层为沥青混凝土的桥梁,如摊铺式沥青混凝土或者浇筑式沥青混凝土。由于水泥混凝土为刚性面层,若在其下设置一层柔性防水卷材,犹如在刚性面层下形成一个夹层,在使用荷载的反复作用下,水泥混凝土铺装容易遭到破坏,因此水泥混凝土铺装层不可以使用防水卷材。目前,改性沥青防水卷材是我国城市桥梁防水工程中使用最为广泛的一种防水卷材。改性沥青防水卷材的施工方式一般有自粘施工、热熔施工或热熔胶施工等类型。SBS改性沥青自粘防水卷材是以SBS为改性剂,且具有整体自粘性的改性沥青卷材。而以热熔或热熔胶为主要施工方法的防水卷材有SBS改性沥青防水卷材和APP改性沥青防水卷材等,其中APP改性沥青防水卷材又可根据桥梁桥面沥青铺装层的不同形式分为Ⅰ型和Ⅱ型。具体选用何种防水卷材,要根据城市桥梁所处环境条件、桥梁桥面铺装形式、防水等级、施工工艺以及施工工期等多种因素进行综合考虑。如APP改性沥青防水卷材不适用于严寒条件,而SBS改性沥青自粘防水卷材则仅适用于摊铺式薄型沥青混凝土桥面的铺装中。

  涂料防水是指在城市桥梁混凝土桥面板(或混凝土铺装层)表面涂刷防水涂料,使其固化后形成防水层的技术。涂料防水技术可应用于摊铺式沥青混凝土及水泥混凝土铺装层。城市桥梁防水常用的防水涂料一般包括:聚合物改性沥青防水涂料、聚氨酯防水涂料以及聚合物水泥防水涂料等。其中聚合物改性沥青防水涂料按使用方式分为水冷施工(L型)、热熔施工(R型)两种;按性能分则可以分为Ⅰ型和Ⅱ型两类。与防水卷材一样,城市桥梁用防水涂料在选用时,亦需根据城市桥梁所处环境条件、桥梁桥面铺装形式、防水等级、施工工艺及施工工期等多种因素进行综合考虑。

  2.2桥面防水涂层的施工要点。喷涂前,应首先保证桥面板表面平整、坚实、无浮浆,并对特殊部位进行处理。喷涂时应将涂料搅拌均匀后再启动喷涂设备。第一层实干后方可喷涂第二层,喷涂前,须先吹除第一层涂层上的浮尘,并保证每层喷涂的颜色均匀,表面不流淌、无堆积。每次喷涂时,须将两侧护栏用塑料布覆盖,以防止污染。防水涂层未实干固化前,任何人员、机械车辆均不得在其上通行。防水层养护结束后、桥面沥青铺装前,行驶车辆不得在其上急转弯或紧急制动,以免搓伤防水层。

  2.3防水细部设计施工中应注意的几个问题。

  (1)缘石或护栏部位。桥面上的水厂通过横坡汇集于缘石或护栏边,因此为避免水从此处渗入桥面铺装层内,缘石或防撞护栏与桥面铺装交角处的防水卷材应直抵相交结构立面而不能上翻,且与基面密贴,使用防水密封材料将防水卷材端部与结构立面的凹角处填满密封。

  (2)伸缩缝部位。为避免水经伸缩缝渗入混凝土内,应在伸缩缝两侧的防水层端部用防水密封材料进行密封。桥梁纵坡较大时,应在桥梁伸缩缝旁桥梁纵坡中较高的一侧,沿横坡的坡底处设置渗水漏管。

  (3)泄水孔部位。桥梁桥面泄水孔与水接触最为频繁,因此,泻水孔装置中的渗水洞下缘应低于防水层,同时应在渗水洞处增设一层土工布,桥面防水层与泄水孔装置周边接触部位,还应使用防水密封材料进行封闭。

  3.结语

  防水工程在避免城市桥梁水损害方面具有重要作用,是延长桥梁使用寿命的关键之一,然而长期以来,由于设计施工人员的专业能力不足,防水工程的质量保证体系尚未完善等问题,大部分城市桥梁都存在着渗水、漏水等质量缺陷,严重威胁着城市交通的安全与运行稳定。只有加强设计,做好阶段施工控制,才能有效做好桥面防水,保证桥梁稳固。

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